毕业设计（论文）-高楼夜光时钟控制系统设计.doc

成都理工大学工程技术学院毕业论文高楼夜光时钟控制系统设计作者姓名：专业名称：电气工程及其自动化指导教师：成都理工大学工程技术学院学位论文诚信承诺书本人慎重承诺和声明：1.本人已认真学习学位论文作假行为处理办法（中华人民共和国教育部第34号令）、成都理工大学工程技术学院学位论文作假行为处理实施细则（试行）（成理工教发201330号）文件并已知晓教育部、学院对论文作假行为处理的有关规定，知晓论文作假可能导致作假者被取消学位申请资格、注销学位证书、开除学籍甚至被追究法律责任等后果。2.本人已认真学习成都理工大学工程技术学院毕业设计指导手册，已知晓学院对论文撰写的内容和格式要求。3.本人所提交的学位论文（题目： ），是在指导教师指导下独立完成，本人对该论文的真实性、原创性负责。若论文按有关程序调查后被认定存在作假行为，本人自行承担相应的后果。承诺人（学生签名）： 20 年 月 日 注：学位论文指向我校申请学士学位所提交的本科学生毕业实习报告、毕业论文和毕业设计报告。高楼夜光时钟控制系统设计摘要本文是关于高楼时钟控制系统的设计，由于是由灯光输出，在夜晚更能凸显本装置，所以定名为高楼夜光时钟控制系统设计。高楼时钟系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、粗射线灯光和时钟钟盘装置组成。主要工作原理是感应器件将检测到的输入信号传送到PLC，在定时器控制主体时间，PLC再综合收到的状态信号作出判断，而后发出下一步输出信号，使装置循环运行，在通过灯光装置指示出时间数字的动作。随着电子技术的发展，PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。高楼时钟就是自动控制应用的以典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理灯光输出控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式。目前高楼时钟在日常生活中用越来越广泛。PLC控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。随着社会的高速发展，但更高端的高楼时钟，又出现在人们生活中。高楼时钟现在在各种场合已经得到广泛应用。高楼夜光时钟，是用PLC控制编程控制灯光，用灯光射线做时针和分针指示数值下，从而读出时间。该装置大部分用灯光显示，从而在晚上显示出一番独特的风景线，使用价值高，有一定的实用价值。关键词：高楼时钟 定时器 射线灯光 时钟钟盘 PLC- IV -AbstractThis article is about the tower clock control system design, because it is the light output, more can dash forward show this device at night, so named for high-rise luminous clock control system design. Tower clock system is mainly composed of programmable controller (PLC), sensor, coarse rays of lights and clock clock dial device. Is the main working principle of the sensor to detect the input signal is transmitted to the PLC, in time the timer control subject, PLC integrated state of received signal to judge again, and then the output signal, make the device run cycle, through the digital lighting device indicates the time of action.Constantly updated with the development of electronic technology, PLC, PLC control has become one of the most common way of automatic control. Tower clock is in a typical example of automatic control application, because the programmable controller has very good deal with the light output control and good stability, and can be easily change the way of control. The tower clock is used more and more widely in our daily life. PLC has high reliability, stability, easy maintenance, etc. With the rapid development of society, the clock has faded out of the line of sight of people, but more upscale tower clock, and appear in peoples life. Tower clock now has been widely used in various occasions.Tall luminous clock, is to use PLC programming control lights, the use of light rays in the hour and minute hand indicator value, so as to read time. Most of the device with light display, which shows a unique scenery line in the evening, use value is high, has certain practical value.Keywords: tower clock, The timer, ray light, The clock dial, PLC目录摘要IAbstractII目录III前言11 高楼夜光时钟的概述21.1 高楼夜光时钟的概述21.2 论文的由来、创作与介绍21.2.1 高楼夜光时钟的由来21.2.2 高楼夜光时钟的创作31.3 论文的设计要求31.3.1 技术要求31.3.2 字母各设计要求32 高楼夜光时钟的装置设计62.1 PLC的概述62.2 S7-200系列PLC72.2.1 S7-200PLC特点72.2.2 自制的类S7-200 PLC特点及技术72.3 高楼夜光时钟平面设计图132.4 硬件接线图142.5 硬件的技术要求152.6 硬件的解释与说明162.6.1 时针射线技术要求162.6.2 分针射线技术要求163 高楼夜光时钟控制系统设计173.1 高楼夜光时钟控制系统设计与概述173.2 高楼夜光时钟控制系统设计的原理173.3 顺序功能图193.4 梯形图214 高楼夜光时钟的实现224.1 高楼夜光时钟实现的概述224.2 时钟的检验224.3 高楼夜光时钟的前景23总结24参考文献25致谢26附件 高楼夜光时钟控制系统梯形图27前言高楼时钟，即在高楼上的大型时钟，现在在各种场合，如商场，娱乐广场中很常见。不但为周围的人提供时间数据显示，为人们提供方便，还成为了一个城市，一个区域的代表性建筑物。夜光时钟，即是用粗的灯光射线作为平常的时针和分针来代替平常时钟的机械指针。这是一个很新颖的想法，也是一种很新的创新形式。使平常的时钟更具有特色，吸引人们的注意力，从而更具有标志性。本论文第1章是高楼夜光时钟的概述，介绍了本论文的创作由来以及本论文的总括。第2章介绍了高楼夜光时钟的装置的设计，以及装置的原理图，硬件与硬件的技术等。第3章介绍了高楼夜光始终控制系统的原理与原题图。第4章介绍了高楼夜光时钟的实现，与前景等。本文是关于高楼夜光时钟控制系统的设计。控制时钟系统是用我们所学的可编程序控制器（简称PLC）。用PLC控制灯光的开关和闪烁，从而控制灯光的开关和输出。用PLC中的延时器控制灯光的闪烁时间，使其具有时间性。本文的主体是这个时钟的控制系统设计，该控制系统大体是由高楼夜光时钟控制系统设计的工作原理，高楼夜光时钟控制系统设计的顺序功能图，高楼夜光时钟控制系统设计的梯形图三大部分组成控制系统的设计。高楼夜光时钟控制系统设计从选题、选材、设计、制作实物、调试，都是从大量的实践中得出的。1 高楼夜光时钟的概述1.1 高楼夜光时钟的概述本论文名为高楼夜光时钟控制系统设计，是自己由自己所见的高楼时钟实物，再根据自己所学的知识，自己创新创物设计的作品。高楼夜光时钟设计，分为高楼夜光时钟装置设计和高楼夜光时钟控制系统设计两大部分，本论文还讲解了各种设计的技术和要点。高楼夜光时钟，即是用粗的灯光射线作为平常的时针和分针来代替平常时钟的机械指针。然后用PLC控制射线灯光的输出来指示表盘，从而达到读出时间的目的。在夜晚中跟凸显夜光时钟的特点。高楼夜光时钟控制系统主要由可编程控制器1（PLC）、感应器件、粗射线灯光和时钟钟盘装置组成。主要工作原理是感应器件将检测到的输入信号传送到PLC，在定时器控制主体时间，PLC再综合收到的状态信号作出判断，而后发出下一步输出信号，使装置循环运行，在通过灯光装置指示出时间数字的动作2。1.2 论文的由来、创作与介绍1.2.1 高楼夜光时钟的由来我们经常在各种场合，比如广场中间，大型建筑物，高楼上面，都能看到一个时钟竖立在那上面，这就是我说的高楼时钟。但你仔细点观察和发现，在傍晚和夜晚时，虽说那里有着高楼时钟，但你却看不见它的指针的方向了，从而更不知道它指示的时间是多少了。为了我们能在夜晚中欣赏到高楼时钟的特殊性，所以我有了这个高楼夜光时钟的想法。然后就提出了高楼夜光时钟这种创新的装置。这就是高楼夜光时钟的由来。1.2.2 高楼夜光时钟的创作高楼夜光时钟本是由一般的高楼时钟，即就一般广场上，标志型建筑物上有的高楼时钟演变创作而来。时钟的整体外形结构采用原来的外形结构，钟盘也大致一样。只不过指针指示是用的灯光射线指针指示。在夜晚时能显而易见，更凸显夜光时钟的特点。也更容易读出时钟时间与人方便。高楼时钟控制系统的设计，是由可编程序控制器3,4（PLC）控制灯光输出，在夜晚更能突显本装置，所以定名为高楼夜光时钟控制系统设计。高楼时钟系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、粗射线灯光和时钟钟盘装置组成。主要工作原理是感应器件将检测到的输入信号传送到PLC，在定时器控制主体时间，PLC再综合收到的状态信号作出判断，而后发出下一步输出信号，使装置循环运行5，在通过灯光装置指示出时间数字的动作。由装置的硬件和软件外加各部位的细节技术，然后创作出这个新意的高楼夜光时钟。1.3 论文的设计要求1.3.1 技术要求本装置在实际使用过程中，开机前需要检查各灯光是否全部点亮正常。各硬件装置是否完好无损，在都正常的情况下，调节首次输出的时间即现在的时间输出，点击开始系统自动进入循环，自动工作，正常运转。此装置已经简化，完整装置的分针射线装置该有60等份，即60个小刻度，分针每分钟转换一次，本论文简化为了分钟每五分钟转换一次。完整装置的时针射线装置该有60等份，时针射线该每12分针转化一次，本论文简化成每30分钟转换一次。1.3.2 字母各设计要求1. 时针输出字符设计时针输出的字母用S表示，共有24个时针输出，即用S1至S24依次表示这24个时针输出6。下面是个输出代表的设计含义：S1即时针射线灯光指示在一点位置；S2即时针射线灯光指示在一点半位置；S3即时针射线灯光指示在两点位置；S4即时针射线灯光指示在两点半位置；S5即时针射线灯光指示在三点位置；S6即时针射线灯光指示在三点半位置；S7即时针射线灯光指示在四点位置；S8即时针射线灯光指示在四点半位置；S9即时针射线灯光指示在五点位置；S10即时针射线灯光指示在五点半位置；S11即时针射线灯光指示在六点位置；S12即时针射线灯光指示在六点半位置；S13即时针射线灯光指示在七点位置；S14即时针射线灯光指示在七点半位置；S15即时针射线灯光指示在八点位置；S16即时针射线灯光指示在八点半位置；S17即时针射线灯光指示在九点位置；S18即时针射线灯光指示在九点半位置；S19即时针射线灯光指示在十点位置；S20即时针射线灯光指示在十点半位置；S21即时针射线灯光指示在十一点位置；S22即时针射线灯光指示在十一点半位置；S23即时针射线灯光指示在十二点位置；S24即时针射线灯光指示在十二点位置。2. 分针输出字符设计分针输出的字母用F表示，共有12个时针输出，即用F1至F12依次表示这12个分针输出。下面是个输出代表的设计含义：F1即分针射线灯光指示在数字一位置；F2即分针射线灯光指示在数字二位置；F3即分针射线灯光指示在数字三位置；F4即分针射线灯光指示在数字四位置；F5即分针射线灯光指示在数字五位置；F6即分针射线灯光指示在数字六位置；F7即分针射线灯光指示在数字七位置；F8即分针射线灯光指示在数字八位置；F9即分针射线灯光指示在数字九位置；F10即分针射线灯光指示在数字十位置；F11即分针射线灯光指示在数字十一位置；F12即分针射线灯光指示在数字十二位置。2 高楼夜光时钟的装置设计2.1 PLC的概述可编程逻辑控制器（PLC）主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程软件组成7,8。如下图2.1所示：图2.1 PLC控制系统示意图1. CPU模块CPC模块主要由微处理器（CPU芯片）和存储器组成。在PLC控制系统中，CPU模块相当于人的大脑和心脏，它不断的采集输入信号，执行用户程序，刷新系统输出；存储器用来存储程序和数据。2. I/O模块输入（Input）模块和输出（Output）模块简称I/O模块，他们是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁9。输入模块用来接受和采集输入信号，开关量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等提供的开关量输入信号；模拟量输入模块用来接收电位器，测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流电压信号。开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备，模拟量输出模块用来控制电动调节阀、变频器等执行器10。3. 编程软件使用S7-200的编程软件STEP 7-Micro/WIN,可以在计算机屏幕上直接生成和编辑梯形图或指令表程序，程序被编译后下载到PLC。可以将PLC中的程序上载到计算机，还可以用STEP 7-Micro/WIN监控PLC。一般用USB/PPI编程电缆来实现编程计算机与PLC的通信。4. 电源PLC使用AC 220V电源或DC 24V电源。内部的开关电源为各模块提供不同电压等级的直流电源。小型PLC可以为输入电路和外部的电子传感器（例如接近开关）提供DC 24V电源，驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供11。2.2 S7-200系列PLC2.2.1 S7-200PLC特点S7-200系列出色表现在以下几个方面:1. 极高的可靠性。2. 极丰富的指令集。3. 易于掌握。4. 便捷的操作。5. 丰富的内置集成功能。6. 实时特性。7. 强劲的通讯能力。8. 丰富的扩展模块12。2.2.2 自制的类S7-200 PLC特点及技术自制的PLC就类似于S7-200 PLC，功能上基本完全一样，就是增添了一些适用于高楼夜光时钟的技术13,14。更在有些地方为了方便输出和改写在于原S7-200 PLC中做出了改进。下面就是我们改写的定义：1. 时针输出上为了与高楼夜光时钟结合和书写方便，我们定义：在原来S7-200 PLC的基础上，增添新的输出端为时针输出端。依次为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19、S20、S21、S2、S23、S24。一共24个时钟时针输出，与时钟盘上的时针射线灯光的标志也是一致的，也为了实用的方便，使设计更具完整统一性。2. 分针输出上同样的道理，结合实际我们在S7-200 PLC的基础上定义：增添新的输出端为分针输出端，依次用字母表示为：F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10、F11、F12一共12个输出为时钟分针输出，与钟盘上的分针射线灯光标志也是一致的。3. 响铃输出上每当高楼时钟到整点时，都会整点响铃30秒（即30S）,用作提醒人们整点到了。我们定义响铃输出用Q1表示。即每当输出Q1时，就表示响铃输出，时间为三十秒。然后我们定义响铃输出的定时器用Tx1到Tx12表示一点整的响铃到十二点整的响铃，每个定时器定时单位为秒（S），每个定时器定时30秒。从定时开始，即响铃开始；30秒后定时结束，即响铃结束。4. 程序设计每步的定义简单点说，我们用大写字母Z表示，然后加自己定义的数字。（1）一点至两点Z1.1至Z1.12共12步，表示时针在1点至2点间隔中共有2个时针输出，分针从1到12共有12个分针输出。组合有：起点S1F12(一点整)，然后中间有S1F1（一点过五分）；S1F2（一点过十分）；S1F3（一点一十五分）；S1F4（一点二十分）；S2F5（一点二十五分）；S2F6（一点半）；S2F7（一点三十五分）；S2F8（一点四十分）；S2F9（一点四十五分）；S2F10（一点五十分），结尾末点为S2F11（一点五十五分）。一共有十二个组合。最后完后进入下一循环的起点S3F12（两点整）。（2）两点至三点Z2.1至Z2.12共12步，表示时针在2点至3点间隔中共有2个时针输出，分针从1到12共有12个分针输出。组合有：起点S3F12(两点整)，然后中间有S3F1（两点过五分）；S3F2（两点过十分）；S3F3（两点一十五分）；S3F4（两点二十分）；S4F5（两点二十五分）；S4F6（两点半）；S4F7（两点三十五分）；S4F8（两点四十分）；S4F9（两点四十五分）；S4F10（两点五十分），结尾末点为S4F11（两点五十五分）。一共有十二个组合。最后完后进入下一循环的起点S5F12（三点整）。（3）三点至四点Z3.1至Z3.12共12步，表示时针在3点至4点间隔中共有2个时针输出，分针从1到12共有12个分针输出。组合有：起点S5F12(三点整)，然后中间有S5F1（三点过五分）；S5F2（三点过十分）；S5F3（三点一十五分）；S5F4（三点二十分）；S6F5（三点二十五分）；S6F6（三点半）；S6F7（三点三十五分）；S6F8（三点四十分）；S6F9（三点四十五分）；S6F10（三点五十分），结尾末点为S6F11（四点五十五分）。一共有十二个组合。最后完后进入下一循环的起点S7F12（四点整）。（4）四点至五点Z4.1至Z4.12共12步，表示时针在4点至5点间隔中共有2个时针输出，分针从1到12共有12个分针输出。组合有：起点S7F12(四点整)，然后中间有S7F1（四点过五分）；S7F2（四点过十分）；S7F3（四点一十五分）；S7F4（四点二十分）；S8F5（四点二十五分）；S8F6（四点半）；S8F7（四点三十五分）；S8F8（四点四十分）；S8F9（四点四十五分）；S8F10（四点五十分），结尾末点为S8F11（四点五十五分）。一共有十二个组合。最后完后进入下一循环的起点S9F12（点整）。（5）五点至六点Z5.1至Z5.12共12步，表示时针在5点至6点间隔中共有2个时针输出，分针从1到12共有12个分针输出。组合有：起点S9F12(五点整)，然后中间有S9F1（五点过五分）；S9F2（五点过十分）；S9F3（五点一十五分）；S9F4（五点二十分）；S10F5（五点二十五分）；S10F6（五点半）；S10F7（五点三十五分）；S10F8（五点四十分）；S10F9（五点四十五分）；S10F10（五点五十分），结尾末点为S10F11（五点五十五分）。一共有十二个组合。最后完后进入下一循环的起点S11F12（六点整）。（6）六点至七点Z6.1至Z6.12共12步，表示时针在6点至7点间隔中共有2个时针输出，分针从1到12共有12个分针输出。组合有：起点S11F12(六点整)，然后中间有S11F1（六点过五分）；S11F2（六点过十分）；S11F3（六点一十五分）；S11F4（六点二十分）；S12F5（六点二十五分）；S12F6（六点半）；S12F7（六点三十五分）；S12F8（六点四十分）；S12F9（六点四十五分）；S12F10（六点五十分），结尾末点为S12F11（六点五十五分）。一共有十二个组合。最后完后进入下一循环的起点S13F12（七点整）。（7）七点至八点Z7.1至Z7.12共12步，表示时针在7点至8点间隔中共有2个时针输出，分针从1到12共有12个分针输出。组合有：起点S13F12(七点整)，然后中间有S13F1（七点过五分）；S13F2（七点过十分）；S13F3（七点一十五分）；S13F4（七点二十分）；S14F5（七点二十五分）；S14F6（七点半）；S14F7（七点三十五分）；S14F8（七点四十分）；S14F9（七点四十五分）；S14F10（七点五十分），结尾末点为S14F11（七点五十五分）。一共有十二个组合。最后完后进入下一循环的起点S15F12（八点整）。（8）八点至九点Z8.1至Z8.12共12步，表示时针在8点至9点间隔中共有2个时针输出，分针从1到12共有12个分针输出。组合有：起点S15F12(八点整)，然后中间有S15F1（八点过五分）；S15F2（八点过十分）；S15F3（八点一十五分）；S15F4（八点二十分）；S16F5（八点二十五分）；S16F6（八点半）；S16F7（八点三十五分）；S16F8（八点四十分）；S16F9（八点四十五分）；S16F10（八点五十分），结尾末点为S16F11（八点五十五分）。一共有十二个组合。最后完后进入下一循环的起点S17F12（九点整）。（9）九点至十点Z9.1至Z9.12共12步，表示时针在9点至10点间隔中共有2个时针输出，分针从1到12共有12个分针输出。组合有：起点S17F12(九点整)，然后中间有S17F1（九点过五分）；S17F2（九点过十分）；S17F3（九点一十五分）；S17F4（九点二十分）；S18F5（九点二十五分）；S18F6（九点半）；S18F7（九点三十五分）；S18F8（九点四十分）；S18F9（九点四十五分）；S18F10（九点五十分），结尾末点为S18F11（九点五十五分）。一共有十二个组合。最后完后进入下一循环的起点S19F12（十点整）。（10）十点至十一点Z10.1至Z10.12共12步，表示时针在10点至11点间隔中共有2个时针输出，分针从1到12共有12个分针输出。组合有：起点SF12(十点整)，然后中间有S19F1（十点过五分）；S19F2（十点过十分）；S19F3（十点一十五分）；S19F4（十点二十分）；S20F5（十点二十五分）；S20F6（十点半）；S20F7（十点三十五分）；S20F8（十点四十分）；S20F9（十点四十五分）；S20F10（十点五十分），结尾末点为S20F11（十点五十五分）。一共有十二个组合。最后完后进入下一循环的起点S21F12（十一点整）。（11）十一点至十二点Z11.1至Z11.12共12步，表示时针在11点至12点间隔中共有2个时针输出，分针从1到12共有12个分针输出。组合有：起点S21F12(十一点整)，然后中间有S21F1（十一点过五分）；S21F2（十一点过十分）；S21F3（十一点一十五分）；S21F4（十一点二十分）；S22F5（十一点二十五分）；S22F6（十一点半）；S22F7（十一点三十五分）；S22F8（十一点四十分）；S22F9（十一点四十五分）；S22F10（十一点五十分），结尾末点为S22F11（十一点五十五分）。一共有十二个组合。最后完后进入下一循环的起点S23F12（十二点整）。（12）十二点至一点Z12.1至Z12.12共12步，表示时针在12点至1点间隔中共有2个时针输出，分针从1到12共有12个分针输出。组合有：起点S23F12(十二点整)，然后中间有S23F1（十二点过五分）；S23F2（十二点过十分）；S23F3（十二点一十五分）；S23F4（十二点二十分）；S24F5（十二点二十五分）；S24F6（十二点半）；S24F7（十二点三十五分）；S24F8（十二点四十分）；S24F9（十二点四十五分）；S24F10（十二点五十分），结尾末点为S24F11（十二点五十五分）。一共有十二个组合。最后完后进入下一循环的起点S1F12（一点整）。至此，程序走完一个整体循环，即走完一个周期。表盘也走过12个小时，一个周期。5. 时钟定时器的定义高楼夜光时钟的控制系统，是由定时器控制主体时间的15。我们定义定时器用大写字母T表示，字母T后面跟数字，点，数字。点前面的一个数字代表多少时，点后面的数字代表分针所指的时钟钟盘上的数字。如：当时钟输出时间为十二点整时，即输出S23F12时，且定时器T12.12开始定时，定时时间为五分钟（300S），五分钟（300S）后定时结束。以一点整为起点为例：当时钟时间为一点整时，系统输出S1F12,且定时器T1.12开始定时，定时五分钟（300S），五分钟（300S）后定时结束。然后是一点过五分，系统输出S1F1，且定时器T1.1开始定时，定时五分钟（300S），五分钟（300S）后定时结束。然后是一点过十分，系统输出S1F2，且定时器T1.2开始定时，定时五分钟（300S），五分钟（300S）后定时结束。然后是一点过十五分，系统输出S1F3，且定时器T1.3开始定时，定时五分钟（300S），五分钟（300S）后定时结束。然后是一点过二十分，系统输出S1F4, 且定时器T1.4开始定时，定时五分钟（300S），五分钟（300S）后定时结束。然后是一点过二十五分，系统输出S2F5，且定时器T1.5开始定时，定时五分钟（300S），五分钟（300S）后定时结束。然后是一点半，系统输出S2F6，且定时器T1.6开始定时，定时五分钟（300S），五分钟（300S）后定时结束。然后是一点三十五分，系统输出S2F7, 且定时器T1.7开始定时，定时五分钟（300S），五分钟（300S）后定时结束。然后是一点四十分，系统输出S2F8, 且定时器T1.8开始定时，定时五分钟（300S），五分钟（300S）后定时结束。然后是一点四十五分，系统输出S2F9, 且定时器T1.9开始定时，定时五分钟（300S），五分钟（300S）后定时结束。然后是一点五十分，系统输出S2F10, 且定时器T1.10开始定时，定时五分钟（300S），五分钟（300S）后定时结束。然后是一点五十五分，系统输出S2F11, 且定时器T1.11开始定时，定时五分钟（300S），五分钟（300S）后定时结束16。然后是两点整，系统输出S3F12, 且定时器T2.12开始定时，进入两点整的起点，以此类推，十二小时为一整体，然后一整体一循环。2.3 高楼夜光时钟平面设计图图2.2 高楼夜光时钟平面设计图（如图一点整）高楼夜光时钟平面设计图的主体为大圆盘周围是112个黑体大数字。此十二个数字就是平常我们所见的时钟表盘上的数字，让我们读出时间。大圆盘周边共有F1F12个射线灯，是分针射线。如图所示，分针射线F12输出时指示的位置。中间小圆盘有S1S24个射线灯光，是时针射线如下图。如图所示，时针射线S1输出时指示的位置。如上图2.2所示，图中显示的时间为一点整。2.4 硬件接线图图2.3 硬件接线图高楼夜光控制系统的硬件接线图17，输入由电源和开关I0.0组成。输出由时针射线灯S1S24和分针射线灯F1F12外加一个响铃Q1三大主体组成。如上图2.3所示。2.5 硬件的技术要求时钟的组成由各硬件组成，每种硬件都有它特定的技术和数值。下面就详细的说哈这些硬件的技术要求。1. 大表盘设计大圆直径200cm，半径100cm。表盘由112数字，按照一般时钟那样，12数字在竖直正上方，按照顺时针顺序，112数字按照12等份排列。每个数字边上有分针射线灯，和分针射线灯的装置，使分针射线射出宽度一致约5cm的射线分别向圆心汇聚，指向圆心。分针射线为绿色射线灯光，共12个，用F1F12表示。每个射线灯工作时都射出一束来绿色射线出来，用作指示作用。2. 内表盘设计内圆直径140cm，半径70cm。表盘由24个射线灯光及射线灯光装置组成，用S1S24表示。按照一般时钟那孙，S23数字在竖直正上方，按照顺时针顺序，然后是S24，又是S1S22按照24等份排列。每个数字边上有时针射线灯，和时针射线灯的装置，使时针射线射出宽度一致约10cm的射线分别向圆心汇聚，指向圆心。分针射线为蓝色射线灯光，射出一束来，用作指示作用。3. 表盘表盘上有24个刻度，112数字大刻度，作为整时。每个大刻度中间有个小刻度，作为半时。表盘上面渡有微弱的荧光物质，用于灯光射线的聚光反光作用。大表盘边缘由边缘灯光控制，112数字也有基础亮光。表盘上的各种物质和灯光的组合更能体现的夜光时钟的特点。4. 响铃时钟后背有响铃装置，用于整点报时响铃。每当到一个整点时刻时，响铃就会响铃30秒。5. 特制PLC时钟后面有控制整个时钟运转的特制PLC。由时针射线灯光S1S24和分针射线灯光F1F12共36个射线灯光输出外加一响铃输出。6. 硬件框架时钟要屹立在高楼上，肯定有一定的支撑。所以，高楼夜光时钟下面还设置得有固定框架，使时钟能稳稳的固定在高楼顶端。2.6 硬件的解释与说明2.6.1 时针射线技术要求时针射线共有S1至S24共24个射线灯，发出的光束宽度为10cm，时针射线的颜色为蓝色。射线灯光射出的射线为扁平的粗射线，使之类似于机械时钟那样，作指示作用。每个射线灯光在相应的位子，当那个时刻到来时，在相应时刻的射线灯输出。而我们就可以看到射线指示的位置从而读出时间。每束灯光都向圆心汇聚，指向圆心。2.6.2 分针射线技术要求分针射线共有F1至F12共12个射线灯，发出的光束宽度为5cm，时针射线的颜色为绿色。射线灯光射出的射线为扁平的粗射线，使之类似于机械时钟那样，作指示作用。每个射线灯光在相应的位子，当那个时刻到来时，在相应时刻的射线灯输出。而我们就可以看到射线指示的位置从而读出时间。每束灯光都向圆心汇聚，指向圆心。-25-3 高楼夜光时钟控制系统设计3.1 高楼夜光时钟控制系统设计与概述高楼夜光时钟控制系统设计是由可编程序控制器（简称PLC）进行编程设计的。我们此系统所用的PLC，是根据S7-200系列PLC进行升级改造的PLC。增加了多个射线输出端来控制射线输出的独特的可编程序控制器。此节讲的高楼夜光时钟的的控制系统设计，一共由三部分组成，一是高楼夜光时钟控制系统的原理设计，二是高楼夜光时钟控制系统的梯形图设计，三是高楼夜光时钟的的顺序功能图设计18。下面就是对高楼夜光时钟控制系统的设计三部分每部分的详解。3.2 高楼夜光时钟控制系统设计的原理以一点钟（即一点整）为起点。高楼夜光时钟的射线灯光S1F12同时输出，此时时钟的射线灯光指示的时间为一点整（即1：00）。时钟定时器T1.12开始定时，定时为五分钟（300S）。且整点响铃系统响起，整点响铃定时器Tx1开始定时，定时30秒（即30S）后结束，响铃关闭。定时器T1.12定时结束。高楼夜光时钟的射线灯光S1F1同时输出，此时时钟的射线灯光指示的时间为一点过五分（即1：05）。时钟定时器T1.1开始定时，定时为五分钟（300S）。定时器T1.1定时结束。高楼夜光时钟的射线灯光S1F2同时输出，此时时钟的射线灯光指示的时间为一点过十分（即1：10）。时钟定时器T1.2开始定时，定时为五分钟（300S）。定时器T1.2定时结束。高楼夜光时钟的射线灯光S1F3同时输出，此时时钟的射线灯光指示的时间为一点一十五分（即1：15）。时钟定时器T1.3开始定时，定时为五分钟（300S）。定时器T1.3定时结束。高楼夜光时钟的射线灯光S1F4同时输出，此时时钟的射线灯光指示的时间为一点二十分（即1：20）。时钟定时器T1.4开始定时，定时为五分钟（300S）。定时器T1.4定时结束。高楼夜光时钟的射线灯光S2F5同时输出，此时时钟的射线灯光指示的时间为一点二十五分（即1：25）。时钟定时器T1.5开始定时，定时为五分钟（300S）。定时器T1.5定时结束。高楼夜光时钟的射线灯光S2F6同时输出，此时时钟的射线灯光指示的时间为一点半（即1：30）。时钟定时器T1.6开始定时，定时为五分钟（300S）。定时器T1.6定时结束。高楼夜光时钟的射线灯光S2F7同时输出，此时时钟的射线灯光指示的时间为一点三十五分（即1：35）。时钟定时器T1.7开始定时，定时为五分钟（300S）。定时器T1.7定时结束。高楼夜光时钟的射线灯光S2F8同时输出，此时时钟的射线灯光指示的时间为一点四十分（即1：40）。时钟定时器T1.8开始定时，定时为五分钟（300S）。定时器T1.8定时结束。高楼夜光时钟的射线灯光S2F同时输出，此时时钟的射线灯光指示的时间为一点四十五分（即1：45）。时钟定时器T1.9开始定时，定时为五分钟（300S）。定时器T1.9定时结束。高楼夜光时钟的射线灯光S2F10同时输出，此时时钟的射线灯光指示的时间为一点五十分（即1：50）。时钟定时器T1.10开始定时，定时为五分钟（300S）。定时器T1.10定时结束。高楼夜光时钟的射线灯光S2F11同时输出，此时时钟的射线灯光指示的时间为一点五十五分（即1：55）。时钟定时器T1.11开始定时，定时为五分钟（300S）。定时器T1.11定时结束。高楼夜光时钟的射线灯光S3F12同时输出，此时时钟的射线灯光指示的时间为两点整（即2：00）。时钟定时器T2.12开始定时，定时为五分钟（300S）。且整点响铃系统响起，整点响铃定时器Tx2开始定时，定时30秒（即30S）后结束，响铃关闭。此时为两点钟的起点，依次类推，直至时钟走完十二个小时，时钟走完一个整体。然后整体开始循环。3.3 顺序功能图高楼夜光时钟控制系统的梯形图如下图3.1所示。首先由起始步Z0.0开始，本图以一点整为例（具体首次输出时间以显示时间为标准）。即首次输出时间为一点整，然后闭合开关I0.0，系统开始，然后控制系统进入正式工作状态自动运行。此步就是本论文所说的起始步输出，起始步输出时间为一点整。然后系统进入正式工作状态，系统在定时器控制主体时间下自动一步一步往下运行。本图只是由于图的问题的最后一步显示的为Z2.12，此时输出时间为两点整。然后类似于一点整的方式继续往下运行。类推循环，至重新回到一点整时。此时时钟已经走完一圈，即十二个小时。这时系统走完一个循环周期。正常的时钟都是以十二个小时为一周期的，然后继续循环。以周期为单位，时钟系统继续循环往下运行，时钟正常工作。即时钟正常工作时就一圈一圈的往下走。循环运行，这跟我们平常所见的时钟没啥区别的。图3.1 顺序功能图3.4 梯形图高楼夜光时钟控制系统梯形图（见附件1），梯形图首先是以一点为起始输出点（即S1F12为起始输出），然后闭关开关I0.0,系统开始工作（此时时间为1:00）。系统按照梯形图的顺序一步一步往下走，正常工作。本论文所画的梯形图只有一点钟至两点钟，以一点整为起点至两点整结束。之后的程序跟一点类似，本文未详细画出，类推循环直至走完十二个小时，然后此时为一个整体循环，时钟继续循环工作。4 高楼夜光时钟的实现4.1 高楼夜光时钟实现的概述都见过高楼时钟，但高楼夜光时钟的出现，将会代替以往的老式时钟。时钟，不但给人们准确的时间，还带给人们方便。其独特的夜光控制系统，使其更凸显它的特色。高楼夜光时钟，沿用原老式时钟的外形，里面内含可编程序控制器（PLC），使其硬件上没有问题。时钟的大体框架和我们一般所看到的高楼时钟框架没什么大的区别。只是在表盘上增添了射线灯光输出和使其射线灯光输出更好使用的配套装置。所以在高楼夜光时钟的硬件方面实现还是没什么问题的。我们用PLC编程其夜光时钟的控制系统，最后导出其运行程序，使灯光射线按程序设定方式循环运行。本装置所使用的PLC是类似于S7-200型号的自制PLC。在原来的S7-200 PLC上增添输出端和做出了一些改进。总的改进不大，如果本装置自制的类S7-200 PLC与原来S7-200 PLC有冲突的地方，都以本装置为主。所以高楼夜光时钟的实现在软件上也没什么问题的。每种装置都有不足和改进的地方，本装置也不例外。还需要功能的完善和技术的完善等。但总的来说，高楼夜光时钟的实现还是挺有可能的。希望我们能更快的看到高楼夜光时钟屹立在城市之中。4.2 时钟的检验1. 开机前硬件检验高楼夜光时钟在装置运行前需要对其硬件检查：（1）首先检查时钟整体器件是否有缺失，大小表盘是否符合规格，表盘上的数字是否符合标准等。外观是否有明显的划伤、凹陷、裂缝、变形等现象。（2）然后再检查外观是否有明显的划伤、凹陷、裂缝、变形等现象。各器件是否有明显的划伤、凹陷、裂缝、变形等现象（3）最后各灯光装置是否正常，每个射线灯光是否正常点亮等。响铃是否正常响起，声音的音质和声音的强度等是否正常。2. 时钟软件检验高夜光时钟在正式工作前需要对其软件进行检验，以保证时钟正常工作时的可靠性。（1）首先对其书写的程序软件的检查，看其是否有错写，漏写等。（2）然后对其软件进行功能测试，看时钟软件射线灯光的输出是否准确无误，定时器的输出是否准确无误，响铃输出及响铃定时器是否正确。（3）对于时钟前期使用时需要连续三天的监测，看其运行是否准确，时间是否准确等。中期，后期也要时常监测高楼夜光时钟运行的准确性。3. 首次输出检验高楼夜光时钟首次开机输出时，需要把时钟时间调至与当前时间一致，然后闭合时钟开机开关（本装置的开机开关用字母I0.0表示），时钟正常输出，然后系统自动运行。注：由于首次输出为整时时，响铃也要输出三十秒（30S），所以首次整时输出时需要调节响铃输出。 4.3 高楼夜光时钟的前景高楼时钟，即在高楼上的大型时钟，现在在各种场合，如商场，娱乐广场中很常见。不但为周围的人提供时间数据显示，为人们提供方便，还成为了一个城市，一个区域的代表性建筑物。仿佛成为了天空中的一颗星，成为了一道美丽的风景。总结论文首先简要高楼夜光时钟的概论，分析介绍了高楼夜光时钟的创作与由来。然后自己通过分析和实验，在孙莉莉老师的指导下设计出高楼夜光时钟的方案。论文介绍了高楼夜光时钟的硬件装置和时钟的软件装置控制系统。先讲解了高楼夜光时钟的硬件装置设计与技术，然后再详细的讲解了高楼夜光时钟控制系统的设计。高楼夜光时钟控制系统设计，主要由我们所学的可编程序控制器（PLC）为基础的条件下，然后达到控制输出的目的。用PLC控制灯光的开关和闪烁，从而控制灯光的开关和输出。用PLC中的延时器控制灯光的闪烁时间，使其具有时间性。论文的最后写了高楼夜光时钟的实现，也阐述了高楼夜光时钟在未来的前景。想法新意，实用性高。总的来说，此次毕业实习及毕业设计完成了